1. Расчет магнитного захвата (держателя) с управляемыми по­стоянными магнитами.

При автоматизации технологических операций, связанных с перемеще­нием или фиксацией в пространстве деталей из листовой стали целесо­образно применять системы с управляемыми постоянными магнитами (УПМ) вместо традиционных электромагнитов.

Электромагниты имеют большой вес и габаритные размеры, потребляют значительное количество энергии.

Использование УПМ не только снижает вес, размеры и энергоемкость грузозахватывающих устройств, но позволяет использовать автономные пе­реносные источники тока. Поэтому захваты с УПМ могут быть применены там, где электромагниты использовать не возможно.

1. Принцип работы упм.

Рис.1

УПМ (рис.1) состоит из:

1 постоянного магнита (ПМ) с большой коэр­цитивной силой (магнит 1);

2 ПМ с малой коэрцитивной силой (магнит 2);

3 двух магнитопроводов из электротехнической стали;

4– катушка перемагни­чивания.

Захват стального листа 5 происходит полюсами магнитопровода 6.

При намагниченности магнитов так, как показано на рис.1 магнитный по­ток системы замыкается через магниты 1 и 2.

Площади поперечного сечения магнитов подбираются так, чтобы магнит­ные потоки обоих магнитов, Ф₁ и Ф₂, были равны друг другу.

Ф ₁= Ф₂,

B₁×S₁ =B₂×S₂ (1)

где: B₁, B₂ – индукция первого и второго магнитов; S₁,S₂ – поперечное сече­ние первого и второго магнитов.

Если условие (1) выполняется магнитный поток, проходящий через по­люса магнитопровода, равен 0, УПМ находится в пассивном состоянии (пас­сивный режим), сила притяжения равна 0.

Если условие (1) не выполняется, то через полюса магнитопровода замы­кается разность потоков и возникает небольшая сила притяжения между УПМ и любым магнитным материалом, находящимся вблизи полюсов маг­нитопровода, что крайне не желательно для пассивного режима.

Для перехода в активный режим через обмотку перемагничивания про­пускают импульс тока. Магнит 2 меняет свою полярность (рис.2 ). Магнит­ные потоки замыкаются через полюса магни­топровода и удерживаемую сталь: Ф=Ф₁ +Ф₂, возникает сила притяжения R.

Рис.2

Для того чтобы произвести полное перемагничивание магнита 2, то есть выйти на его предельную петлю гистерезиса, ток катушки перемагничивания должен создавать магнитное поле напряженностью

H = 3×H_C2 (2),

H_C2 – коэрцитивная сила магнита 2.

Поскольку магнитный поток, создаваемый катушкой перемагничивания будет замыкаться не только через магнитопровод, но и через магнит 1, будет происходить размагничивание магнита 1.

Чтобы после перемагничивания магнит 1 вернулся в первоначальное со­стояние (то же значение B₁ и H₁) материал магнита 1 выбирается с большой коэрцитивной силой и линейной характеристикой размагничивания (магнит­ная пружина).

Практически для магнита 2 выбирают сплавы альнико, металло-керами­ческие сплавы; для магнита 1 – магнитотвердые ферриты.